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橡胶轮胎厂VOCs废气处理案例
文章来源:玮霖环保科技  人气:52  发表时间:2025-04-22

橡胶轮胎厂废气处理典型案例分析

一、案例一:国内某大型轮胎企业(炼胶 + 硫化综合废气治理)

废气来源:炼胶车间密炼机、开炼机(粉尘、VOCs);硫化车间硫化罐(硫化氢、甲硫醇等恶臭气体)。
成分分析


  • 颗粒物:炭黑、橡胶粉尘(浓度 200-500mg/m³);

  • VOCs:非甲烷总烃(NMHC)150-300mg/m³,苯乙烯 20-40mg/m³;

  • 恶臭物质:硫化氢(H₂S)10-20mg/m³,甲硫醇(CH₃SH)5-10mg/m³;

  • 其他:二氧化硫(SO₂)5-10mg/m³,氨(NH₃)3-5mg/m³。


处理工艺


  1. 预处理

    • 炼胶废气:脉冲布袋除尘器(去除 99% 粉尘)+ 碱液喷淋塔(pH=9,中和酸性气体);

    • 硫化废气:三级水洗塔(去除 80% 硫化氢)+ 除雾器(雾滴残留≤5mg/m³)。

  2. 核心处理

    • 活性炭吸附箱(填炭量 10 吨,碘值≥800mg/g)处理低浓度废气;

    • 脱附后的高浓度废气(NMHC 2000-3000mg/m³)进入 RCO(催化温度 280℃,Pt/Pd 催化剂)。

    • 活性炭吸附 + 脱附催化燃烧(RCO)

  3. 深度处理

    • 生物滤池(处理残留异味,填料为腐熟树皮 + 微生物菌剂)。


运行效果


  • 颗粒物:出口浓度<10mg/m³(GB 31572-2015 标准);

  • VOCs:NMHC 去除率 95%,苯乙烯浓度<0.5mg/m³;

  • 恶臭物质:硫化氢去除率 98%,甲硫醇浓度<0.001mg/m³;

  • 经济性:投资 800 万元,年运行成本(电费 + 催化剂更换)120 万元,吨产品处理成本 0.8 元。


技术亮点


  • 分质处理:炼胶与硫化废气分别预处理,避免污染物相互干扰;

  • 余热回用:RCO 产生的热量(约 300℃)用于活性炭脱附,节能 30%。

二、案例二:德国 Gummiwerk Kraiburg Elastik(废旧轮胎再生胶废气治理)

废气来源:废旧轮胎破碎、脱硫、热解(含油雾、炭黑、硫化氢)。
成分分析


  • 颗粒物:炭黑粉尘(浓度 500-800mg/m³);

  • 油雾:矿物油(浓度 100-200mg/m³);

  • VOCs:苯系物(20-50mg/m³);

  • 恶臭物质:硫化氢(50-100mg/m³),二硫化碳(CS₂)10-20mg/m³。


处理工艺


  1. 预处理

    • 静电除尘器(去除 99% 粉尘和油雾,压降<200Pa);

    • 热交换器(将废气从 80℃降至 40℃,回收热量预热车间供暖系统)。

  2. 核心处理

    • 精细碳滤器:采用颗粒活性炭(粒径 2-4mm)吸附异味物质,穿透浓度≤0.01mg/m³。

  3. 深度处理

    • 低温等离子体(破坏残留有机物,能耗 10-15kWh / 千 m³)。


运行效果


  • 颗粒物:出口浓度<5mg/m³;

  • 油雾:去除率 98%;

  • 硫化氢:浓度<0.1mg/m³;

  • 经济性:投资 300 万欧元,年运行成本(电费 + 换炭)25 万欧元,CO₂减排 205 吨 / 年。


技术亮点


  • 余热回收:废气热量用于车间供暖,完全覆盖冬季能耗;

  • 安全设计:静电除尘器配置防爆泄压阀,避免油雾爆炸风险。

三、案例三:中策橡胶(炼胶车间 VOCs 深度治理)

废气来源:密炼机、开炼机(含炭黑、甲苯、苯乙烯)。
成分分析


  • 颗粒物:炭黑(浓度 300-500mg/m³);

  • VOCs:甲苯 30-50mg/m³,苯乙烯 20-30mg/m³,NMHC 150-200mg/m³。


处理工艺


  1. 预处理

    • 消石灰脉冲除尘器(去除 99.5% 炭黑,滤筒耐温 120℃)。

  2. 核心处理

    • 沸石转轮(浓缩比 15 倍)将 NMHC 浓度提升至 2000-3000mg/m³;

    • RTO(850℃,热效率 95%)处理后废气直接排放。

    • 沸石转轮浓缩 + RTO

  3. 监测与控制

    • 在线 VOCs 检测仪(量程 0-2000mg/m³)联动风机变频控制。


运行效果


  • 颗粒物:出口浓度<5mg/m³;

  • VOCs:NMHC 去除率 98%,苯乙烯浓度<0.1mg/m³;

  • 经济性:投资 1200 万元,年运行成本(电费 + 天然气)180 万元,余热回收折合标煤 300 吨 / 年。


技术亮点


  • 沸石转轮优势:耐粉尘、耐水蒸汽,寿命可达 5 年以上;

  • 智能化运维:通过物联网实时监控设备运行状态,减少人工维护。

四、处理难点与共性解决方案

1. 成分复杂性

  • 挑战:硫化废气含硫化氢、甲硫醇等恶臭物质,炼胶废气含炭黑粉尘和高浓度 VOCs,需分质处理。

  • 对策

    • 硫化废气优先采用水洗 + 碱洗预处理;

    • 炼胶废气需强化除尘(如消石灰脉冲除尘)。

2. 浓度波动性

  • 挑战:开机 / 停机阶段 VOCs 浓度骤升(瞬时浓度可达 500mg/m³ 以上)。

  • 对策

    • 采用 “预处理 + 缓冲罐” 设计,稳定废气浓度;

    • RTO/RCO 系统配置自动稀释阀,防止超温。

3. 二次污染风险

  • 挑战:活性炭饱和后未及时更换导致 VOCs 穿透;废活性炭(HW49)处置成本高。

  • 对策

    • 安装压差传感器实时监测活性炭吸附状态;

    • 优先选择沸石转轮(可再生)或生物滤池(无危废)。

4. 异味控制

  • 挑战:橡胶废气嗅阈值低(如甲硫醇阈值 0.0001ppm),需深度处理。

  • 对策

    • 生物滤池(处理低浓度异味)+ 低温等离子体(破坏大分子有机物);

    • 植物液喷淋(中和残留异味)。

五、技术经济性对比与选型建议

工艺组合投资成本(万元)运行成本(元 /m³)适用场景推荐案例
活性炭吸附 + RCO500-8000.2-0.3中浓度(100-300mg/m³)、成分稳定国内某大型轮胎企业
沸石转轮 + RTO1000-15000.1-0.2大风量(>20000m³/h)、低浓度中策橡胶
静电除尘 + 碳滤器300-5000.05-0.1含油雾、高粉尘废气德国 Gummiwerk Kraiburg
生物滤池 + 低温等离子100-2000.03-0.05异味为主、低浓度中小轮胎厂异味治理


选型原则


  • 高浓度废气:优先选择 RTO/RCO(如中策橡胶案例);

  • 异味敏感区域:生物滤池 + 植物液喷淋(如国内某大型企业案例);

  • 含油雾废气:静电除尘 + 碳滤器(如德国案例)。

六、总结

橡胶轮胎厂废气治理需针对 “成分复杂、波动大、含杂质” 的特点,通过 “分质预处理 + 高效末端处理 + 智能运维” 实现稳定达标。典型案例表明,合理的工艺组合(如沸石转轮 + RTO)可将 VOCs 去除率提升至 98% 以上,同时通过余热回收降低运行成本 30% 以上。未来,随着碳减排政策推动,高效低耗的燃烧技术与资源化回收工艺(如活性炭再生、溶剂回收)将成为主流。


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